區塊鏈技術與應用論文
Ⅰ 重新認識區塊鏈：1550餘個應用案例帶來的啟示
作者：冉偉
（本文節選自《2021全球區塊鏈應用市場報告》）
當我們談論區塊鏈的時候，但凡對區塊鏈有所了解的人都能夠就相關主題或多或少地表達出自己的一些見解。例如：從技術體繫上看，區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用；從功能屬性上看，區塊鏈具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特徵。
回顧區塊鏈的 歷史 ，就繞不過比特幣。2009年1月3日，序號為0的比特幣創世區塊誕生。幾天後，也就是2009年1月9日，序號為1的比特幣區塊誕生。當兩個區塊連接起來時，區塊鏈就此「橫空出世」。
化名為「中本聰」的比特幣發明者可能自己都很難想像：在過去12年間，以比特幣為中心，一個龐大的「加密貨幣家族」已經在全球金融市場掀起一場持續至今的「巨浪」。其間，與加密貨幣相關的創新與風險交織，進步與泡沫同在，追捧與批判共存，並推動著各國政府部門不斷完善貨幣與金融體系、 社會 治理與監管體系。
與此同時，與比特幣相伴相生的區塊鏈同樣在快速進化，而且早已超越「比特幣的底層技術」范疇，應用到了 社會 與經濟發展的各個角落。
那麼，區塊鏈到底通過什麼樣的機制發揮作用，相比傳統技術和模式到底有哪些優勢，其應用效果到底如何？在資本實驗室與遠望智庫聯合發布的《2021全球區塊鏈應用市場報告》中，我們通過對2020全年和2021年一季度全球1550餘個應用案例的研究，試圖為上述問題提供具有一定實證性的答案。同時，基於這些案例的研究，我們可以建立起對區塊鏈的重新認識：區塊鏈即信任、區塊鏈即共享、區塊鏈即交易、區塊鏈即替代、區塊鏈即效率。
在比特幣創世論文《比特幣：一種點對點電子貨幣系統》中，「中本聰」反復強調了比特幣具有不依賴於「可信任第三方」的特性，也就是「去中心化」的特性。
反過來看，比特幣的底層技術——區塊鏈恰好正是為「信任」而生。換句話來說，重塑數字化時代的「信任」是區塊鏈最基礎的功能，只不過這種信任由人與人之間、法人主體之間的信任轉換成了機器與機器之間、區塊與區塊之間、節點與節點之間的信任。有趣的是，後續誕生的「智能合約」功能通過與區塊鏈的融合又進一步強化了這種信任。
身份編碼與認證是實現上述信任機制的第一步，分布式身份識別（Decentralized Identity, DID）系統是其中的核心。有了DID應用，從個人到組織，再到物聯網設備，從實體物品到虛擬產品，都能夠被賦予數字「身份」，並實現可信交互。也正因為此，基於區塊鏈的存證、賦權、驗證、流通、交易才得以實現，也才有了區塊鏈在各行業的落地實施。
來自全球的應用案例顯示，新的信任機制為 社會 與經濟運行提供了新的規則和動力：
l 中國正在全面推進區塊鏈電子證照的應用，企業與居民得以享受更高效、便捷的政務服務；
l 「一魚一碼」、「一果一碼」、「一茶一碼」等應用正在推動全球農產品防偽溯源與食品安全體系的升級；
l 通過區塊鏈與大數據、人工智慧的結合，企業的信用「畫像」更為精準，並能夠據此獲得更快捷、成本更低的融資服務；
l 公益機構紛紛將愛心善款「上鏈」，以形成更透明、更規范的公益跟蹤與管理系統；
l 中國相關城市啟動基於區塊鏈的氣瓶產品追溯管理系統，氣瓶檔案信息源頭可信度與氣瓶安全管理水平大幅提升；
l 德國正在為其分布式能源資產建立基於身份認證的數字注冊系統，以推動可再生能源開發與交易，並應對數字化能源時代的到來……。
在區塊鏈的三種類型（公有鏈、聯盟鏈、私有鏈）中，聯盟鏈得到了最廣泛的應用。除了對技術性能、運行效率、可操作性、預期成果等方面的考量，這主要是因為聯盟各方已經具備一定的信任基礎。這也從另外一個角度表明：在超越比特幣等加密貨幣的區塊鏈應用中，「多中心化」，而非完全的「去中心化」是更為現實的一種選擇。
此外，不可否認的是：不同於比特幣「挖礦」所依託的工作量證明機制，區塊鏈在實際應用過程中並不能從源頭上完全確保上鏈數據的真實性。也就是說，某個聯盟成員或節點可能會有意無意地提供虛假數據。不過，藉助區塊鏈不可篡改、可追溯、多方共識等特性，聯盟可對造假行為進行識別，並作出相應的懲罰，例如將造假成員「踢出」節點。因此，在某種意義上，基於區塊鏈的信任在很大程度上是建立起聯盟成員對數據真實性的敬畏，以及對數據造假行為的震懾。
如果說「信任」是區塊鏈應用的基礎，數據共享就是區塊鏈應用的核心。沒有數據共享，就產生不了合作，區塊鏈的落地應用便無從談起。
l 國家外匯管理局「跨境金融區塊鏈服務平台」試點已全面鋪開，通過外匯局、稅務、銀行及企業相關市場主體之間的信息交換推動了外貿出口業務的發展；
l 台灣11家保險公司聯合建立的「保全/理賠聯盟鏈」投入運營，各公司在該平台實現了「單一申請、文件共通」；
l Contour、TradeLens等區塊鏈平台通過企業、金融機構、航運公司、碼頭、海關等機構間的數據協同，正在重塑全球供應鏈，並為國際貿易的數字化變革提供動力……。
l 在中國，政府各部門間通過數據協同，實現了「一數一源、一源多用、一網通辦、全程網辦」；
l 通過「司法鏈」平台，各類電子證據得以與公證、仲裁、司法鑒定、法院等司法機構無縫對接，在提高司法體系效率的同時降低了成本；
l 面向全國基層法院的「審判輔助性事務跨域協作機制」可實現不同地域法院之間的「跨域送達、跨域取證」，有效提升了審判輔助性事務效率和審判質效，降低了司法運行成本……。
l 中國「粵港澳大灣區組合港」項目正式啟動，可支持大灣區五大直屬海關轄區之間貿易各方的互聯、互通，成為大灣區首個貫通港口、海關、物流、企業、金融等貿易全流程的互聯共享區塊鏈網路；
l 日本KDDI電信、日立公司、關西電力、積水建房等大型企業組建區塊鏈聯盟NEXCHAIN，以形成跨行業的房地產信息共享與管理模式，並推動跨行業創新；
l 法國雷諾集團完成其區塊鏈項目「XCEED」的測試，用於在零部件供應商和 汽車 製造商之間共享合規信息，並簡化合規認證……。
上述金融、政務及各行業的應用案例雖然只是少數的典型案例，但也足以說明：一方面，數據共享是區塊鏈應用的內在要求。在具體實施上，一切都要從打破「數據孤島」與「信息不對稱」開始；另一方面，區塊鏈的應用實踐又反過來推動了跨層級、跨部門、跨行業、跨區域、跨國界的數據共享和前所未有的合作。
由上述案例還可以看出，基於區塊鏈的透明度、安全性、可信任性等特徵，數據共享讓原本看起來不太可能的合作得以達成，並形成更多的開放式創新成果；數據共享能夠有效提升商業體系、金融體系與 社會 治理體系的運行效率；各類組織在與外部機構進行數據共享與合作的同時，促進了自身的組織變革、流程變革。
在信任與共享的基礎上，「交易」是區塊鏈應用價值最直觀、最深層次的體現。目前，區塊鏈正在開啟全球各行業交易模式變革的新篇章。
從功能架構上看，基於區塊鏈的交易絕非只是交易環節的變革，而是綜合了區塊鏈的各項獨特功能，是對防偽溯源、供需對接、倉儲物流、支付/結算、供應鏈融資、保險、網路安全等區塊鏈應用的一體化整合。
從應用形態上看，基於區塊鏈的交易超越了產品或服務交易的傳統概念，代表了更廣泛的數據在流通中的價值實現。
從應用場景來看，基於區塊鏈的交易涉及實體產業的升級、金融行業的數字化進階，以及「通證經濟」的創新應用。
在實體產業，以農業區塊鏈的應用為例：一方面，基於區塊鏈的供應鏈溯源已經成為食品安全的重要屏障；但另一方面，對於種植者或養殖者來說，供應鏈溯源功能還遠遠不夠。如何幫助他們擴大農產品銷售，並盡可能獲得更多收入，才是區塊鏈技術持續推動農業發展的「硬道理」。在其它行業，這一點同樣適用。
在上述背景下，全球實體產業的新型交易平台不斷涌現：
l 印度政府使用區塊鏈平台幫助偏遠地區的農民銷售農產品，以在減少中間費用的同時，獲得更高收入；
l 瑞士公司Cerealia搭建基於區塊鏈的農產品貿易和融資平台，以推動全球新興市場國家的農產品出口；
l 全球最大的獨立精製糖生產商、阿聯酋Al Khaleej糖業公司推出基於區塊鏈的糖產品交易平台DigitalSugar.io，實現基於現貨的國際原糖交易；
l 江西贛州上線基於區塊鏈的國際木材電子交易平台，對木材交易進行全流程上鏈管理，並將為木材市場提供監管雲倉、物流、金融、保險等全產業鏈服務；
l 山東省啟動山東互聯網中葯材交易平台，將通過區塊鏈等技術實現質控、交易、支付、結算和監管的線上一體化服務；
l 蘇州相城區渭塘鎮發布基於區塊鏈的珍珠在線交易平台，對珍珠核心參數及檢測報告上鏈存證，還將增加供應鏈管理、貿易金融、智能合約、支付結算、激勵機制等功能；
l 霍尼韋爾公司推出飛機零部件新件與二手件在線交易平台GoDirect Trade，為大型製造商如何將區塊鏈應用於零部件交易與流通提供了有價值的參考……。
在金融行業，區塊鏈正在從證券交易、資產證券化、貿易融資、跨境結算等方面推動金融交易業務的數字化進階：
l 澳大利亞國家證券交易所推出基於分布式賬本技術的數字證券交易平台ClearPay，可提供當日多幣種、實時DVP結算，並將替代原有的交易所結算系統；
l 瑞士公司Finka以玻利維亞有機牧場的牲畜為標的推出了相關的證券化代幣投資平台，以促進當地畜牧業發展；
l 美國公司Securitize建立了基於數字證券的日本房地產投資平台，旨在盤活日本農村的閑置不動產，並提升農村經濟活力；
l 中國郵儲銀行與建設銀行完成首筆跨區塊鏈平台福費廷交易，華夏銀行昆明分行首次實現二級市場福費廷轉售業務；
l 南京鋼鐵分別與澳大利亞力拓公司、巴西淡水河谷公司完成了基於區塊鏈的鐵礦石交易；
l 寶鋼股份與澳大利亞力拓公司完成首單基於區塊鏈的人民幣跨境結算交易……。
當然，在區塊鏈推動金融交易業務進階的同時，與區塊鏈、加密貨幣相關的炒作、騙局、洗錢、網路攻擊等陰暗面如影隨形。如何既能持續推動金融創新，又能進行高效的風險防控，以及對違法犯罪的有力打擊，是一個需要長期應對的重要問題。從全球來看，中國在這方面已經做出態度鮮明、措施嚴厲，並富有成效的回應。
實體產業、金融行業藉助區塊鏈實現的交易變革只是區塊鏈改變傳統交易方式的初級階段，「通證經濟（Token Economy）」才是區塊鏈「交易」功能的更高層級。
在「通證經濟」的框架下，從電子證照到技能證明，從信用記錄到公益活動參與記錄，從社交媒體軌跡到碳減排行動，當各種數據成為被加密的數字權益證明，並且可流通、可交換的時候，就被賦予了「通證」功能。
撇開「非同質化通證（Non-Fungible Token, NFT）」的投資/投機熱潮不論，我們已經可以看到全球為數不少的「通證經濟」早期應用：
l 由奧地利政府支持的HotCity項目通過眾包模式與區塊鏈、 游戲 化代幣的結合，鼓勵居民提交供暖余熱熱點，以更高效地滿足城市供熱需求；
l 福特公司為採用混合動力 汽車 的商業和市政車隊建立「綠色里程」，以幫助改善城市空氣質量；
l 河南新鄉市衛濱區在其區塊鏈產業園項目中基於商家和企業積分體系發行通證，以建立新型商業服務平台；
l 成都市發布基於區塊鏈的社區治理產品「鏈動社區」，居民可通過志願者服務等活動獲得該平台的「時間銀行」積分，並兌換成社區商戶提供的福利和優惠；
l 全球非營利組織「移動開放區塊鏈計劃」的電動 汽車 充電網路工作組（EVGI）啟動去中心化 汽車 充電技術的全球標准系統，涵蓋了通證化碳信用（TCC）場景；
l 區塊鏈獎勵平台MiL.k與韓國零售商合作，為其會員提供基於區塊鏈的積分管理服務。會員可通過MiL.k平台將現有積分轉換為本地MLK通證，也可以兌換成其他第三方積分……。
由上述案例及更多的案例可見，「通證經濟」具有幾個顯著特徵：
「通證經濟」為更廣泛的數據賦予了資產屬性和可交易屬性，並通過跨領域、跨平台的互信與流通，能夠提高整個 社會 與經濟系統的運行效率；
「通證經濟」是一種新的價值創造和實現過程，不一定直接以貨幣為交易媒介，而是更多體現為各種要素、資源的互換互利與重新配置；
「通證經濟」往往與激勵機制結合在一起，通過對「好人好事」、「好企業」、「好機構」的激勵，將有效重塑 社會 價值體系與 社會 信用體系。
總體而言，「通證經濟」將催生出新的生產要素，將重塑生產關系，並極大地解放 社會 生產力；「通證經濟」代表了「信息互聯網」向「價值互聯網」的進化，昭示著數字經濟最激動人心的未來；基於區塊鏈的「通證經濟」已經初見倪端，並開始對經濟運行、 社會 治理，以及每個人的生活方式帶來持續可見的變革。不管是各類機構，還是個人，都應該為這場變革做好思想與行動上的准備。
與其它新技術一樣，區塊鏈在應用和普及過程中，不斷產生著平台、媒介、模式、方法等方面的替代效應：實體證件被電子證件替代，信用記錄被通證替代，人工審核被數據驗證替代，城市管理平台被「城市大腦」替代……。
這樣的替代已成常態：
l 阿根廷央行開始就新的區塊鏈清算系統展開概念驗證，該系統可能會替代現有清算系統；
l 韓國造幣和安全印刷公司（KOMSCO）拓展區塊鏈數字禮券業務，以替代紙質禮券，並在紙幣和硬幣發行量大幅下降的同時實現了創紀錄的營收提升；
l 中國各地法院在不動產查封執行中開始採用區塊鏈電子封條替代傳統的紙質封條；
l 上海市法院系統正在通過人工智慧、區塊鏈等新技術的採用， 探索 以數字化庭審記錄替代人工庭審筆錄；
l 日本公司SUSMED推出「使用區塊鏈技術的臨床數據監測系統示範」試點，表明葯物或醫療設備臨床試驗中必要的監控過程可以使用區塊鏈系統進行替代；
l 支付寶與悟空租車合作推出「刷臉」租車服務，通過區塊鏈技術與信用免押模式，遊客只需「刷臉」即可租車，通過手機操作就能歸還車輛；
l 在新冠疫情下，中國各地方政府密集推出結合區塊鏈技術的「非見面、不接觸、零跑腿」式政務服務，替代了傳統的線下服務方式，為疫情期間的遠程招投標、「雲端」通關、金融支持、復工復產等工作的順利進行提供了有力保障……。
此外，我們還可以看到，通過區塊鏈技術的使用，各類企業級服務同樣在實現替代與進化：從紙質合同到電子合同，再到基於程序化、可自動執行智能合約的區塊鏈合同，區塊鏈正在推動合同簽署進入「鏈簽約」時代；從線下的人力資源公司到線上的人力資源平台，再到基於區塊鏈的人力資源市場，全球人力資源服務已經經歷了從1.0時代到2.0時代，再到3.0時代的持續變革。
總體來看，當區塊鏈「侵入」到各行業，便「毫不留情」地刪除著一切不必要的環節和流程，一切不必要的人工操作，並加速迎接無紙化、無人化、自動化時代的到來。
在我們分析全球1550餘個區塊鏈應用案例的過程中，類似「提高」、「加快」、「縮短」、「降低」、「減少」、「節約」、「節省」等詞彙頻頻出現在我們的眼前。這些詞彙表明，效率的提升是區塊鏈應用各方的共同追求，也是區塊鏈替代效應的最直接成果。
眾多的應用實踐正在為此添磚加瓦：
l 肯亞公司Shamba Records為該國農民提供區塊鏈溯源、交易與融資服務，目前已覆蓋6000多小型農戶，並幫助他們將收入提高了至少40%；
l NTT DATA、三菱等公司參與投資的區塊鏈貿易平台TradeWaltz完成試運行，結果顯示該平台最多能夠削減傳統貿易流程50%的工作量；
l 沃爾瑪加拿大公司通過DL Freight區塊鏈平台的應用，將其與承運人之間的發票糾紛顯著降低了97%；
l 國網公司電力交易存證溯源查詢平台投入運行，實現了注冊用戶的真實性審核全流程自動化，節省了99%的可信人工審核時間；
l 中遠海運集運與山東港口集團青島港合作推出區塊鏈無紙化進口放貨模式，平均每個集裝箱可為客戶節省提貨時間近24小時；
l 浙江台州利用「物聯網+區塊鏈」回收系統解決海洋污染治理難題，相比傳統處理方法，該回收系統可以節約94%的人力成本和84%的運營成本……。
綜上所述，通過信任機制、共享機制與交易機制的共同作用，區塊鏈形成了明顯的替代效應，提高了金融、政務與各行業的運營效率，並將持續形成系統性的變革。這種變革重塑著人與機器、人與 社會 、人與環境的關系，並清晰地指向三個終極目標：效率、福祉與環保。
Ⅱ 死磕JSAC：A Fast Blockchain-based Federated Learning Framework with Compressed Communications
深入剖析：JSAC上的區塊鏈驅動高效聯邦學習框架BCFL
來自深圳大學的研究者們在JSAC期刊上發表了一篇引人入勝的文章，他們專注於結合區塊鏈技術與聯邦學習(Federated Learning, FL)，特別是通過稀疏化通信的創新方法BCFL，提升系統的效率和安全性。作者們針對通信效率的瓶頸提出了獨特的解決方案，利用top-k演算法實現模型更新的壓縮，從而減少了在BFL中的通信負擔。
背景中，傳統FL架構，如Vanilla FL，面臨通信瓶頸和信任問題。BFL的優勢在於其分布式和透明性，但同時也面臨著通信延遲和低效。研究者們注意到，BFL的通信量與每個客戶端發送的模型更新大小直接相關。他們提出了BCFL，旨在通過剔除不重要的更新來降低通信負載，從而實現顯著的效率提升。
BCFL的貢獻顯著，它不僅設計了一個新穎的框架，還在非獨立同分布數據和非凸損失的條件下，探討了壓縮率與塊生成率的優化策略。實驗結果顯示，與無壓縮的BFL相比，BCFL在減少通信量和縮短訓練時間上分別達到了95%~98%和90%~95%的幅度，證明了其在實際應用中的可行性。
BCFL框架的實施，正如其名字所暗示，結合了區塊鏈的共識機制與FL的模型更新。每個步驟都經過精心設計，以保證模型的准確性和效率。然而，對於補償誤差m的處理以及演算法中的復雜公式，如式（14）-式（18），可能需要具備高級數學知識的讀者才能深入理解。幸運的是，研究者們在論文中引用了多篇相關文獻，如[1]、[2]和[3]，供有興趣的讀者進一步探索。
盡管有一些技術挑戰，如收斂率證明的復雜性，但這篇論文為區塊鏈與FL的融合提供了新視角，並為未來研究者們在通信效率和數據隱私之間找到更佳平衡點提供了可能。深入理解這些創新方法，對於推進分布式學習的前沿實踐具有重要價值。
參考文獻：
- [1] Li, X., Huang, K., Yang, W., Wang, S., & Zhang, Z. (2020). On the Convergence of FedAvg on Non-IID Data. In International Conference on Learning Representations (ICLR).
- [2] Wang, S., Tuor, T., Salonidis, T., Leung, K. K., Makaya, C., He, T., & Chan, K. (2019). Adaptive federated learning in resource constrained edge computing systems. IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), 37(6), 1205-1221.
- [3] Li, L., Shi, D., Hou, R., Li, H., Pan, M., & Han, Z. (2021). To Talk or to Work: Flexible Communication Compression for Energy-Efficient Federated Learning over Heterogeneous Mobile Edge Devices. In International Conference on Computer Communications (INFOCOM). IEEE.
Ⅲ 區塊鏈論文結尾可以引用文獻嗎
在論文的結尾引用文獻是一種很常見的做法，無論是區塊鏈論文還是其他類型的論文都可以採用這種方式。在引用文獻時，需要注意以下幾個方面：
引用格式：在論文結尾引用文獻時，需要按照所使用的引用格式規范將所有文獻資料進行排版。常用的引用格式包括APA、MLA、Chicago等，需要根據題目、作者、出版社等元素進行格式化排版。
引用內容：在引用文獻時，應該只引用與論文主題相關的資料，避免引用和主題無關的內容。此外，引用的內容需要與論文中的文字和內容相符，保持論文的邏輯關系和連貫性。
引用數量：在論文的結尾引用文獻時，不應該引用過多的文獻。襲燃引用的文獻數量應該根據實際需要進行適當控制，避免引用過多無關的文獻。
在區塊鏈論文的結尾引用文獻時，可以參考一些典型的區塊鏈論文或書籍，並將其列入參考瞎皮文獻表中。這有助於鉤子性結尾，引出一個新的研拍神虛究方向，也可以為分析論文的主題提供更加充分的理論依據。
以下是一些值得推薦的關於區塊鏈的論文和書籍：
尼克·薩博：《區塊鏈應用：其工作原理及重要的領域》， O'Reilly Media出版社，2017年
安東·安德森和唐·塔普斯科特：《區塊鏈革命：如何改變貿易、金融、公司和我們的未來》，出版社： Portfolio，2016年
喬丹·多卡諾斯基和比塞塔·納拉亞南：《區塊鏈識別和解釋：技術、工具和應用（識別和解決）》，Manning Publications，2018年
A.B. Călin， A. Turcanu， F. Drăgănescu：《Blockchain - A Primer》，出版社： Universe，2019年
蘇黎普銀行集團經濟研究團隊：《區塊鏈：創造價值的多元應用》，2017年。
這些書籍和論文涵蓋了區塊鏈技術在金融、貿易、智能合約等方面的應用，以及區塊鏈技術的本質和未來發展趨勢。閱讀這些資料，可以幫助您深入了解區塊鏈技術及其應用，掌握相關技術和概念，為區塊鏈相關研究和論文寫作提供有價值的參考資料。
Ⅳ 《POM》期刊有哪些值得關注的研究論文
《POM》是一本關於管理學的期刊，它發表了許多有價值的研究論文。以下是一些值得關注的論文：
1.《基於多目標決策的供應鏈網路優化》：這篇論文探討了如何通過多目標決策來優化供應鏈網路。作者提出了一種新的方法，可以有效地解決供應鏈網路中的多個目標沖突問題。
2.《基於區塊鏈技術的供應鏈金融創新》：這篇論文研究了區塊鏈技術在供應鏈金融領域的應用。作者認為，區塊鏈技術可以提高供應鏈金融的效率和安全性，為中小企業提供更多融資機會。
3.《綠色供應鏈管理與企業績效》：這篇論文探討了綠色供應鏈管理對企業績效的影響。作者發現，實施綠色供應鏈管理的企業能夠提高其經濟、社會和環境績效。
4.《基於大數據的供應鏈風險管理》：這篇論文研究了如何利用大數據技術來管理供應鏈風險。作者提出了一種新的方法，可以有效地識別和預測供應鏈風險。
5.《敏捷供應鏈管理對企業競爭力的影響》：這篇論文探討了敏捷供應鏈管理對企業競爭力的影響。作者發現，實施敏捷供應鏈管理的企業能夠更好地應對市場變化，提高其競爭力。